Proyecto Captacion de Aguas Pluviales.docx

8/17/2019 Proyecto Captacion de Aguas Pluviales.docx

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UNIVERSIDAD POPULAR AUTÓNOMA DE VERACRUZINGENIERIA PETROLERA

VERACRUZ; VERACRUZ

TEMA

“Captación de agua de lluvia para consumo enáreas domésticas de la vivienda”

Transversalidad de las ciencias aplicadas “Física – Química – Matemáticas”

Profr. Juan Domingo o!ano "uti#rre!

Presenta$ Jos# uis %ernánde! Jim#ne!

Contenido


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&ntroducci'n(((((((((((((((((((((((((((((.... )

Justificaci'n(((((((((((((((((((((((((((((( *

+,-etivo "eneral específicos(((((((((((((((((((((( /

+,-etivo "eneral(((((((((((((((((((((((((((( /

"eneralidades((((((((((((((((((((((((((((( 0

Marco Te'rico((((((((((((((((((((((((((((( 1*

2aptaci'n de 3gua de luvia para 4so Dom#stico. ((((((((((((... 15

6istemas de 2aptaci'n de 3gua de luvia. ((((((((((((((((. 7*

Dise8o del interceptor de las primeras lluvias. ((((((((((((((( )7

6istema de 3gua Pota,le por Medio de 2aptaci'n de 3gua de luvia((((( )9

3ntecedentes del 6itio de :studio((((((((((((((((((((. *;

2onclusiones(((((((((((((((((((((((((((((. *)


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6i ,ien es cierto el estado de =eracru! es un estado mu rico en este recursonatural> sin em,argo el alto costo para su procesamiento ?a ido en aumento en los@ltimos a8os> lo Aue ocasiona Aue las familias en situaciones vulnera,les care!cande este vital líAuido.

:n este proecto se plantea la convergencia de tres ciencias aplicadas> para laaplicaci'n del presente tra,a-o> la correlaci'n de la Química – Física –Matemáticas.

Desde el punto de vista de la Auímica> el aprovec?amiento de los recursosnaturales es importante> considerando Aue ?o por ?o> estos recursos naturalesse están agotando de,ido a la contaminaci'n Aue se genera a trav#s de lasgrandes industrias> el crecimiento de las comunidades> la moderni!aci'n plusvalía de grandes !onas afectan cada día> la deforestaci'n está ocasionandoAue los mecanismos naturales para la purificaci'n del vital líAuido sea más difícil.

3 trav#s de la física matemáticas> anali!amos la aplicaci'n de sus lees comomecanismo para la captaci'n> transporte los costos B ,eneficios Aue tieneaprovec?as este vital líAuido con este sistema.

:sperando Aue sea de su utilidad ,eneficio en su desarrollo como alternativasustenta,le.

Justificación

=eracru! posee una gran riAue!a ?idrol'gica. :l )C de las aguas superficialesmeEicanas atraviesan el territorio veracru!ano.

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2uenta con más de *; ríos integrados en 1; cuencas ?idrol'gicas> entre las Auedestacan las de los ríos Pánuco> TuEpan> 2a!ones> autla> Jamapa> Papaloapan 2oat!acoalcos.

a presa más importante es la de 2?icaán> u,icada en el municipio de Pánuco>

en el norte del estado> con una capacidad de )*; millones de metros c@,icos.

:n las regiones monta8osas de =eracru! los ríos forman numerosas caídas> degran atractivo> entre las Aue destacan$ =ina!co> de 7;; metros de altura> cerca de%uaacocotlaG Panc?o Po!as> cerca de la ciudad de 3ltotongaG :l :ncanto> cercade la ciudad de TlapacoanG TeEolo> en el municipio de HicoG aolinco> en elmunicipio del mismo nom,reG :l Desca,e!adero> en el municipio de 3ctopanG el6alto de :ipantla> en el municipio de 6an 3ndr#s TuEtlaG %ua!untlán> en la6ierra de 6oteapan

6in em,argo el 0C de la tierra es agua> pero de esa agua solo el ) es aguadulceG se considera Aue la desalini!aci'n no sería una soluci'n a ese pro,lema aAue es mu costosa el principal uso del agua es agrícola. 1

6eg@n la 2onstituci'n Política MeEicana> la responsa,ilidad por la entrega deservicios de a,astecimiento de agua de saneamiento recae en 7>**/municipalidades desde la descentrali!aci'n del a8o 159). 6in em,argo> unoscuantos de los )1 estados entregan servicios a trav#s de empresas estatales deagua Aue act@an en nom,re de las municipalidades.

a maoría de los estados tam,i#n cuentan con agencias estatales de

a,astecimiento de agua a esta,lecidas Aue desempe8an distintos roles seg@n elestado> tales como asistencia t#cnica a los proveedores de servicio> apoo en laplanificaci'n de inversiones> canali!aci'n de los su,sidios federales. :n algunoscasos> las agencias estatales proporcionan los servicios de agua saneamientodirectamente.7

:n muc?as partes del país> a pesar de la escase! del recurso se usa el agua demanera intensiva. :n parte> tarifas ,a-as falta de control de pago favorecen estasituaci'n. :n 7;;/> la maor parte de agua Iel 0/.9 se us' para actividadesagrícolas> mientras Aue s'lo el 1).5 se asign' al a,astecimiento p@,lico lo

demás a termoel#ctricas IC.* a la industria autoa,astecida I).9. )

:s por ello de importancia de aplicar estrategias alternas para la utili!aci'n de esterecurso natural Aue si ,ien es cierto el estado de =eracru! es uno de los más ricoscon este recurso> no se descarta la posi,ilidad de Aue se agote Itermine este vitallíAuido.

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1. CONAGUA 2010.

2. Wikipedia 2012.

3. CONAGUA 2010.

Tran!era"idad de #ien#ia ap"i#ada


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Dado lo anterior en el presente proecto se desarrollará la estrategia o alternativapara la utili!aci'n o captaci'n del agua de lluvia para el consumo su en lasviviendas veracru!anas a un ,a-o costo con los ,eneficios en el consumo delagua de lluvia en la casa.

O!etivo "eneral

2rear conciencia en las personal so,re el uso cuidado del agua en sus viviendas la utili!aci'n de alternativas para el uso del agua de lluvia en sus ?ogares contri,uir al me-oramiento del medio am,iente el planeta.

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O!etivos espec#ficos$

2apacitar a las personal en el dise8o> instalaci'n> operaci'n uso de las

alternativas para sistemas de captaci'n del agua de lluvia. 3plicar alternativas para el uso del agua de lluvias con material de ,a-os

costos. 4tili!ar el recurso natural Aue se genera en las lluvias para consumo de

agua en actividades Aue no reAuieren agua pota,le. Keducir costos de consumo de agua en los ?ogares =eracru!anos. 2ontri,uir al me-oramiento del medio am,iente> a trav#s de la utili!aci'n de

alternativas sustenta,les en el consumo del agua de lluvias.

"eneralidades

:n #pocas recientes> el crecimiento acelerado de la po,laci'n mundial estáe-erciendo presi'n so,re las fuentes finitas de agua. Por ello> en las @ltimas dosd#cadas el inter#s por la captaci'n del agua de lluvia se ?a incrementado.

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Mientras Aue en algunas regiones nunca se ?a de-ado de utili!ar el agua de lluviade,ido a la escase! de otras fuentes> como el caso de islas volcánicas !onasáridas> en otros sitios su uso se está eEpandiendo rápidamente> particularmentepor países en vías de desarrollo de Lfrica 3sia I"ould issenBPetersen> 1555.

6eg@n la maor parte de los sistemas de aprovec?amiento de aguade lluvia son el resultado de ) factores principales$

• a necesidad demanda del recurso ?ídricoG• as condiciones disponi,les$ precipitaci'n pluvial> costo de inversi'n las

características de los materiales de construcci'nG• las condiciones sociales am,ientales de cada regi'n.

Por lo general> donde no eEiste red de agua pota,le> el suministro es deficiente oel agua tiene un costo mu alto> se piensa en ,uscar sistemas alternativos de

a,astecimiento.Por ello la documentaci'n so,re sistemas de aprovec?amiento de lluvia se limita alas acciones reali!adas en las @ltimas d#cadas en !onas del planeta con lasdeficiencias mencionadas anteriormente.

a captaci'n de lluvia se está desarrollando tanto en !onas rurales como ur,anas>a nivel dom#stico comunitario> para uso agrícola ?umano> en paísesdesarrollados en vías de desarrollo.

3lgunos casos concretos son los siguientes.*

%frica

a pro,lemática del a,astecimiento de agua pota,le es de carácter glo,al> pero enel continente africano eEiste una situaci'n mu crítica de,ido a la altaconcentraci'n de po,re!a Aue imposi,ilita la o,tenci'n de recursos tecnologíanecesaria para construcci'n operaci'n de un sistema de acueducto adecuado.

:n algunas !onas de Lfrica se ?a producido en a8os recientes una eEpansi'n delos sistemas de aprovec?amiento lluvia> pero el proceso de implantaci'n de estatecnología ?a sido lento> de,ido a la ,a-a precipitaci'n> el reducido n@mero

tama8o de las cu,iertas impermea,ili!adas el alto costo en la construcci'n delos sistemas en relaci'n a los ingresos familiares. 2on todo esto la captaci'n delluvia es mu difundida con grandes proectos en Togo> Mali> MalaNi>6udáfrica> ami,ia> Oim,aNe> Mo!am,iAue> 6ierra eona Tan!ania.

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4. ONU ' 2010 ' W()(PE*(A.



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4no de los proectos adelantados es el de “6istemas de aprovec?amiento deagua de lluvia de mu ,a-o costo” el cual se desarroll' con la participaci'n devarias organi!aciones africanas el apoo de Development Tec?nolog 4nit de&nglaterra. 2on estas tecnologías se pretende suplir un porcenta-e de la demandatotal de las casas a partir de una inversi'n Aue no supera los 17; d'lares

utili!ando los materiales disponi,les en la !ona.

Asia

a &ndia es el segundo país con maor po,laci'n despu#s de 2?ina. Por ello elgran pro,lema es suministrar los servicios ,ásicos a más de 1;;; millones depersonas. 4na soluci'n Aue se ?a tomado para enfrentar estos pro,lemas son last#cnicas de aprovec?amiento de lluvia. :n la &ndia> el mon!'n es un diluvio ,reveGallí se dan aproEimadamente 1;; ?oras de lluvia por a8o en #stas se de,ecaptar almacenar el agua para el maor tiempo posi,le.

:n la recolecci'n de lluvia se ve como una alternativa via,le para elsuministro de agua segura en áreas afectadas por contaminaci'n con ars#nico.Desde 1500> cerca de 1;;; sistemas de aprovec?amiento de lluvia fueroninstalados en el país por la +" Forum for Drining ater 6uppl R 6anitation.

3Auí se utili!an varios tipos de tanAues para el almacenamiento de agua de lluvia$de concreto refor!ado> de mampostería su,terráneos. :l agua de lluviaalmacenada es aceptada como segura se usa para ,e,er cocinar.

3l noroeste de 2?ina> la peor condici'n de escase! de agua se da en la meseta deoess de "ansu por ser una de las áreas más po,res donde el agua superficiales mu escasa.

De,ido a esto> desde 1599 se ?an pro,ado eficientes t#cnicas de captaci'n delluvia en 155C el go,ierno local implement' el proecto “171”> apoandoecon'micamente a cada familia para construir un campo de recolecci'n de agua>dos sitios de almacenamiento un terreno adecuado para cultivar.

:ste proecto auda a suministrar agua a 1.7 millones de personas 1.19 millonesde ca,e!as de ganado.

6ingapur cuenta con recursos naturales limitados una creciente demanda deagua. :sto ?a llevado a la ,@sAueda de fuentes alternativas m#todosinnovadores para el aprovec?amiento del agua.

3lrededor del 9/ de la po,laci'n de 6ingapur vive en edificios de apartamentos>donde los tec?os de estos edificios son utili!ados para la captaci'n de agua de

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lluviaG esta es almacenada en cisternas separadas del agua pota,le> para darleusos diferentes al de consumo ?umano.

:n Toio> Jap'n> el aprovec?amiento de lluvia es promovido para mitigar laescase! de agua> controlar las inundaciones asegurar agua para emergencias.

3 nivel comunitario se están implementando instalaciones llamadas Kon-inson>Aue están introduciendo a la po,laci'n en la el aprovec?amiento pluvial.

Funcionan reci,iendo el agua del tec?o de la casa> luego se almacena en un po!osu,terráneo despu#s se eEtrae mediante una ,om,a manual.

:l agua colectada es aprovec?ada para el riego de -ardines> aseo de fac?adas pisos> com,atir incendios como agua de consumo en situaciones de emergencia.

:l almacenamiento del agua de lluvia proveniente del escurrimiento de los tec?os

en vasi-as de arcilla es un sistema apropiado econ'mico para o,tener agua dealta calidad en Tailandia.

as vasi-as se consiguen para diferentes vol@menes> desde 1;;; ?asta );;; litros están eAuipadas con tapa> grifo un dispositivo de drena-e. Pueden suministrar agua de lluvia suficiente para una casa con seis personas durante el periodo seco.

&orte ' Centroamérica

:n ,arrios de Tegucigalpa> %onduras> se pueden encontrar viviendasacondicionadas con precarios sistemas de aprovec?amiento pluvial. :stos

sistemas> a@n con sus deficiencias> logran me-orar el nivel de vida de los?a,itantes los usan.

6e estima Aue los sistemas de aprovec?amiento de agua de lluvia son usados por más de medio mill'n de personas en al menos 1C estados territorios de los:stados 4nidos. :l agua se destina a uso dom#stico> agrícola> comerciales eindustriales. :Eisten más de C; compa8ías especiali!adas en el dise8o construcci'n de sistemas de aprovec?amiento pluvial.

:n =ancouver> 2anadá> se provee de un su,sidio para la compra de tanAues

plásticos para el aprovec?amiento del agua de lluvia> como parte de un programapiloto para la conservaci'n del agua. Dic?o tanAue se utili!a para recolectar elagua proveniente de los tec?os> siendo utili!ada para regar -ardines> actividad Auedemanda más del *; del agua total Aue llega a las viviendas durante el verano.as proecciones indican Aue cada ,arril podría a?orrar cerca de * 57; litros deagua durante los meses de verano donde la demanda de agua es más alta.

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Morelos

:n el &MT3 I&nstituto MeEicano de Tecnología del 3gua eEiste un proecto Aue daseguimiento a localidades como Jumiltepec =illa icolás Oapata. 3Auí seadec@an construen sistemas de captaci'n tratamiento del agua de lluvia> a

nivel domiciliario colectivo> respectivamente. :ste proecto se enfoca enpo,laciones seleccionadas a partir de un diagn'stico po,lacional socioecon'mico Aue considera determinante la escase! de agua para uso consumo ?umano.0

)istrito *ederal

4n proecto innovador dentro del ParAue :col'gico de oreto Pe8a Po,re> es lacasa ecol'gica muestra creada por la cola,oraci'n de universidades empresas.

:sta casa además de utili!ar celdas Aue captan la energía solar para generar electricidad calentar agua con el sol> aprovec?a los residuos orgánicos encomposta el agua de lluvia. Para esta @ltima se usan te-as canaletas simples>dirigidas a una ,atería de filtros de grava> arena car,'n activado en serie. 9

:n la Figura 1 se muestra el sistema de captaci'n de lluvia de la casa ecol'gicadel parAue oreto Pe8a Po,re. :l dise8o capta el agua a trav#s del te-ado deltec?o> la conduce por canaletas ?acia filtros para remover materia insolu,le despu#s da un tratamiento secundario para la pota,ili!aci'n del líAuido.

4n proecto de asociaci'n civil destacado es “&sla 4r,ana”. 6e sit@a en laDelegaci'n Tlalpan tiene como o,-etivo asegurar un futuro sustenta,le para la2iudad de M#Eico a trav#s de la captaci'n aprovec?amiento pluvial a granescala.

Para ello su tra,a-o se enfoca en instalar sistemas de captaci'n de lluvia en !onasde ,a-os recursos Aue sufren escase! de agua o reci,en> agua de mala calidad> aAue la carencia de un ,uen suministro de agua o,liga a muc?as familias a pagar elservicio de auto tanAues de agua> m#todo insustenta,le> ineficiente so,re todocostoso.

Tra,a-ando -unto con los vecinos> otras asociaciones con el go,ierno local> elproecto ?a de-ado al menos C;; sistemas entre los vecinos una cultura de

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%. /a""n 200%.

&. Garrid 200,.

+. i56n 200,.



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cuidado del agua replica,le en muc?as áreas similares dentro del cintur'n verdede la ciudad I&sla 4r,ana> 7;11.

Figura 1. 6istema de captaci'n de lluvia de la casa ecol'gica del parAue oreto Pe8a Po,re> 2iudad de M#Eico.

:n la Figura 7. 6e esAuemati!a el sistema de &sla 4r,ana> Aue consta,ásicamente de un desvío al drena-e> un dispositivo de preBfiltrado conocido comoseparador de primera lluvia> cloraci'n en la cisterna dos filtros a presi'n.

Figura 2 Sistema de captación de lluvia del proyecto Isla Urbana (Isla Urbana, 2011).

:n general> la captaci'n aprovec?amiento pluvial no es un m#todo masificado enel mundo ni en

M#Eico> salvo casos específicos> pero la necesidad del recurso agua las,ondades de #ste m#todo ?an desarrollado muc?os casos de #Eito un crecienteinter#s en su desarrollo.

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Marco Teórico

6e puede definir a la captaci'n pluvial como la recolecci'n del escurrimiento delluvia so,re una superficie para prop'sitos de aprovec?amiento. :l concepto ?ace#nfasis en el almacenamiento del agua de lluvia para su utili!aci'n posterior.

2uando se enfoca @nicamente en el agua Aue cae en un sitio puntual> sedenomina micro captaci'n o captaci'n de micro cuencas.

a captaci'n de lluvia puede ser considerada como una forma rudimentaria deriego> usando surcos> canales> etc. a diferencia es Aue la idea de la captaci'n

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está en el control so,re la aplicaci'n del agua colectada no está su-eta@nicamente al momento en el Aue llueve.

:Eiste conocimiento so,re una gran variedad de t#cnicas relacionadas consistemas de captaci'n aprovec?amiento de agua de lluvia. Dic?as t#cnicas se

pueden clasificar con ,ase en sus diferentes fuentes> tipo de escorrentía> t#cnicasde manipulaci'n> tipo de almacenamiento a los diferentes usos Aue se le da alrecurso.5

Ciclo +idrológico,

:l 3gua> es un componente esencial de ?idrosfera de la tierra una parteindispensa,le de todos los ecosistemas terrestres.1;

:l ciclo ?idrol'gico descri,e el movimiento continuo ciclo del agua en el planetaTierra. :l agua puede cam,iar su estado entre líAuido> vapor ?ielo en varias

etapas del ciclo> estos procesos pueden ocurrir en cuesti'n de segundos o enmillones de a8os. 3unAue el eAuili,rio del agua en la Tierra permanecerelativamente constante con el tiempo> las mol#culas de agua individuales puedencircular mu rápido.

Figura 2 iclo !idrológico del agua. Fuente" #oogle im$genes

os oc#anos> ríos> lagunas> lagos> etc. 2uentan con superficies de agua li,re>estos a su ve! reci,en raos transmitidos por el sol el agua al calentarse> esevaporada> este proceso auda a mantener la atmosfera ?@meda. 3l llegar a lo

alto> #sta con la reducci'n de temperatura> es condensada precipita en forma delluvia.

2uando el agua es precipitada> puede Aue #sta se deposite en la superficievegetal> lo cual ocurre cuando las lluvias son mu cortas de ,a-o volumen ensituaciones donde la vegetaci'n es mu densa> entonces el agua se evapora sin

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,. 7AO 2000. 7d and Agri#8"98re Organi:a9in 9er9 de" Va""e 7"ren#ia 1,,2 - página 33



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?a,er llegado al suelo. +tra situaci'n Aue puede ocurrir> es Aue el agua alcance lasuperficie se infiltre> esto pasa por Aue el suelo es mu poroso permea,le>cuanta más agua se ?aa infiltrado por la lluvia se tendrá una me-or producci'nvegetal ?ará Aue se recarguen los niveles de napa freática. por @ltimo> podríaser Aue alcance la superficie del suelo escurrir> esto ocurre porAue la intensidad

supera la velocidad de infiltraci'n del suelo se produce una escorrentíasuperficial> la cual puede llegar a ocasionar una erosi'n es considera comonegativa> porAue es agua no aprovec?ada da8a la !ona.

6e le es denominado infiltraci'n al flu-o de agua Aue logra penetrar a trav#s de lasuperficie del suelo se redistri,ue ?acia las !onas saturadas no saturadas delperfil. %a ciertos factores Aue afectan la infiltraci'n> como$ el tipo de cu,iertavegetal Aue se encuentre en esa !ona> las características ?idráulicas del suelo elterreno> estado de ?umedad de este> intensidad de la lluvia> calidad del agua>formaci'n de costras agrícolas tra,a-os agrícolas Aue sean desempe8ados en

esa área.

Por otra parte tenemos la escorrentía> la cual puede ser superficial osu,superficial> es el agua Aue no circula en r#gimen de lámina li,re> sino Aue alinicio se logra infiltrar> escapa de la evapotranspiraci'n en ve! de infiltrarseefica!mente> circula ?ori!ontalmente por la parte superior de la !ona no saturada?asta Aue logra volver a la superficie. a distri,uci'n entre la escorrentíasuperficial la su,superficial #sta determinada por la tasa de infiltraci'n capacidad de almacenamiento del suelo> la cual depende ,ásicamente de factoresclimatol'gicos> geol'gicos> ?idrol'gicos edáficos.

:l ciclo ?idrol'gico local se encuentra regulado en gran medida por lascondiciones glo,ales> como lo son$ posici'n> insolaci'n> vientos> orografía>geología> tipos del suelo de terreno> co,ertura vegetal> entre otros factores.

El Agua )ulce,

:l agua dulce vale más Aue el oro$ refleEiones e investigaciones -uveniles so,re lapro,lemática del agua.11

:l agua dulce es un recurso fundamental para la eEistencia de vida del cual no setiene un sustituto> a sea para consumo de personas o animales> para procesosindustriales> para la agricultura> para la vida acuática> entre otros.

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Tres cuartas partes de la Tierra están cu,iertas por agua. :l agua dulce Aue estámás a nuestra disposici'n es la superficial la atmosf#rica> siendo la atmosf#ricauna de las reservas más importantes Aue eEiste representa casi el 1; de losrecursos ?ídricos disponi,les de nuestro planeta.

Fig. % &studio del uso del agua potable a nivel domiciliario.Fuente" Sistema de captación y aprovec!amiento pluvial para un ecobarrio de la d. de 'ico.

U*+'.

Del uso Aue se le da al agua dulce a nivel glo,al> la irrigaci'n de los cultivosrepresenta casi el 0; es Aue> la tierra Aue se irriga es la más productiva. +traproporci'n de agua es destinada a las actividades industriales otra parte para elconsumo dom#stico> Aue representa más o menos un 1;.

Cloración del Agua,

a cloraci'n del agua es un aspecto trascendente en el tema de captaci'n deagua de lluvia> a Aue esta al ser captada no es redirigida ?acia una plantapota,ili!adora en donde se le d# el tratamiento Auímico adecuadoG si no Aue escanali!ada ?acia una cisterna para despu#s ser consumida> por lo Aue se de,erecurrir a la cloraci'n de esta para Aue sea considerada apta para consumo?umano.

6e tienen evidencias de Aue el cloro fue descu,ierto desde fec?as mu remotas>pero su descu,rimiento se le acredit' al Auímico sui!o 2. . 6c?eele en 100*.

para el a8o de 191; fue identificado como elemento por el Auímico 6ir %. Dav en&nglaterra.

:l crecimiento de la industria del cloro ?a ocurrido en ) etapas importantes$ :lprimer período de crecimiento fue en 1999> con el o,-etivo de proveer cloro para el,lanAueo de la pulpa para papel teEtiles. :l segundo período lo define el uso del

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11. E"i:a>e9< ?6pe: RE* Uniend @an pr "a Vida 200+ página % +.



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cloro para fines ,#licos. por @ltimo> el tercer período tuvo lugar a mediados delos a8os treinta> se inici' con la necesidad de utili!ar el cloro para la síntesis deotros productos Auímicos > actualmente> prevalece su uso para este prop'sito> tales el caso de su uso en la producci'n de silicones> en la preparaci'n del metilcelulosa> en la preparaci'n del tetraetilo de plomo> Aue es un antioEidante de la

gasolina.

a cloraci'n del agua> como una parte continua de un tratamiento> se adopt' por primera ve! en donde se origin' el proceso llamado FerroB2lor en 15;7.:l segundo empleo continuo de la cloraci'n ocurri' en &nglaterra en 15;C> donde%ouston Mc"oNan emplearon %ipoclorito de 6odio para la desinfecci'n del aguade la ciudad de incoln.17

:n condiciones ordinarias de presi'n temperatura> el cloro es un gas amarilloverdoso de olor irritante característico. 6e le considera un gas comprensi,le no

inflama,le> a@n es estado líAuido.

:l cloro gaseoso es 7.C veces más pesado Aue el aire> por lo Aue tiende aacumularse en lugares más ,a-os se difunde lentamente en #l. 3 la presi'natmosf#rica ?ierve a )*.;CS2 se congela a B1;;.59S2> aproEimadamente. :l cloropresenta una fuerte afinidad con muc?as sustancias> reacciona con casi todos loselementos compuestos orgánicos e inorgánicos> generalmente condesprendimientos de calor.

os ?ipocloritos son sales del ácido ?ipocloroso Aue difieren de la cal clorada> endonde el ?ipoclorito de 2alcio a está formado el cloruro de cálcico inerte ?a sidoeliminado en gran parte.

De los usos más importantes del cloro> se mencionarán los siguientes$ Desde19); se ?a empleado como agente ,lanAueador de la pulpa de papel. 3l principiose utili!' en forma de %ipoclorito de 6odio> más tarde como agua clorada finalmente> en forma de gas pasando a trav#s de la fi,ra seca.

:l cloro ?a encontrado un amplio uso en la industria el ?ogar> los másimportantes son el %ipoclorito 6'dico I3gua de la,arraAue el %ipocloritoPotásico I3gua de Javelle> am,os son oEidantes fuertes utili!ados para ,lanAueo

de celulosa fi,ras teEtiles en la desinfecci'n.

:l tratamiento de aguas negras se inici' con el conocimiento de Aue ciertas,acterias> son las causantes de algunas enfermedades tales como la tifoidea elc'lera> las cuales podían ser atacadas efica!mente por el cloro. Fue así como se

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12. W()(PE*(A - 2012



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adopt' el empleo del cloro para la desodori!aci'n el tratamiento de aguas.Tam,i#n el cloro destrue el ácido sulf?ídrico del agua aguas residuales.

:Eisten dos formas ,ásicas de clorar el agua> una con cloro líAuido> la otra concloro en pastilla o en polvo.

Para tratar mediante cloro líAuido> se coloca un litro de soluci'n de cloro por cada1;> ;;; litros de agua de lluvia. :n el caso de Aue se desee pota,ili!ar mediantecloro en polvo o pastilla> el tricloro isocian@rico se vende en tiendas deeAuipamiento para al,ercas.

Captación de Agua de -luvia para .so )oméstico,

Antecedentes,

a captaci'n de agua de lluvia no es un m#todo nuevo> es un sistema dea,astecimiento mu antiguo Aue perdi' importancia cuando las ciudadesempe!aron a crecer rápidamente cuando los avances tecnol'gicos permitieronintroducir agua por medio de diversas ?erramientas conducirla ?asta nuestros?ogares.

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3unAue no se sa,e con precisi'n el origen de los sistemas de captaci'n de aguade lluvia> autores como


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pro,lemas de a,astecimiento de agua para uso dom#stico agrícola representan una opci'n real para incrementar el volumen disponi,le para uso?umano de otros seres vivos además de ser una opci'n sustenta,le.

:l agua atmosf#rica es una fuente de captaci'n importante no mu contaminada

Aue cuando se precipita en forma de lluvia> nieve o grani!o> es la Aue se puedecaptar almacenar.

2a,e mencionar Aue este sistema tam,i#n cuenta con ciertas desventa-as paralas personas de escasos recursos> esos son refle-ados en los costos para larecolecci'n> conducci'n almacenamiento del agua. :n el medio rural para climafrio templado> se considera una dotaci'n de )/ ltsU?a,Udía> para un clima cálidouna dotaci'n C; ltsU?a,Udía. o Aue auda a conservar un nivel de vida digno elagua Aue es captada de lluvia> puede audar a satisfacer esta demanda.

:l maor costo de inversi'n en este sistema es del dep'sito de almacenamiento>pero este puede ser financiado por dependencias gu,ernamentales en cuanto ala mano de o,ra Aue se ve refle-ada casi en un /; del costo total> puede ser cu,ierta incluso por los ?a,itantes Aue se dediAuen a la al,a8ilería.

/ituación actual,

:n el siglo H&H HH la maoría de las ciudades del mundo tuvieron uncrecimiento. os ingenieros solucionaron el suministro de agua a la po,laci'n por medio de la acumulaci'n de agua superficial para luego ser distri,uida por una redcentrali!ada de acueducto. :n muc?as ocasiones se recurri' a la eEplotaci'n del

agua su,terránea> pero para cualAuiera de los casos> se anula la posi,ilidad deluso del sistema de aprovec?amiento de lluvia.

Kecientemente> el crecimiento acelerado de la po,laci'n mundial está e-erciendopresi'n so,re las fuentes finitas de agua. Por lo Aue en las @ltimas d#cadas elinter#s por la captaci'n de agua de lluvia se ?a incrementado> mientras Aue enalgunas regiones no se ?a de-ado de utili!ar de,ido a la escase! de otras fuentesde a,astecimiento.

/ituación actual en Mé(ico,

:n M#Eico las condiciones geográficas son favora,les el desarrollo de este tipode tecnologías es de ,a-o costo> fácil de construir e implementar> implica poco onulo consumo de energía> ,a-o impacto am,iental. :n la maoría de los lugaresdonde es aplicado este m#todo> es casos eEtremos donde no es posi,le aplicar cualAuier otro tipo de sistema de a,astecimiento.

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:Eiste poca informaci'n e inter#s so,re el potencial de este recurso como unasoluci'n sustenta,le al pro,lema del agua e incluso cierta resistencia a laimplementaci'n de este sistema por falta de estudios so,re el tema. :n laactualidad> algunas investigaciones orientadas al aprovec?amiento de agua delluvia la misma necesidad vital del líAuido> tra-eron como consecuencia e-emplos

particulares de aprovec?amiento. 3 continuaci'n se mencionarán algunos aAuí enM#Eico$

:n el pue,lo de 6an Felipe> "uana-uato> se desarroll' el proecto “3gua =ida”por el a8o de 155/> con almacenamiento de agua. 2onsiste en un sistema deaprovec?amiento de agua de lluvia Aue cuenta con una cisterna de C;;m) unárea de captaci'n cu,ierta de piedra de la-a. :Eiste otra o,ra en la periferia delmunicipio se llam' “Tec?oB2uenca”> #sta consta de dos cu,iertas con pendienteAue se unen en un canal conectado a un dep'sito de 79C m)> de donde sedistri,ue agua pota,le a las familias Aue la reAuieren.

Para el caso de Morelos> el &MT3 I&nstituto MeEicano de Tecnología del 3gua> daseguimiento a las localidades como Jumiltepec =illa icolás Oapata> en donde seadecuan construen sistemas de captaci'n tratamiento del agua de lluvia> anivel domiciliario colectivo> respectivamente. :ste proecto está enfocado apo,laciones seleccionadas a partir de un diagnostico po,lacional socioecon'mico Aue considera determinante la escase! de agua para uso consumo ?umano.

Por @ltimo tenemos el caso del Distrito FederalV un proecto innovador dentro del

parAue :col'gico de oreto Pe8a po,re> Aue es la casa ecol'gica creada por lacola,oraci'n de universidades empresas. :sta casa además de utili!ar celdasAue captan la energía solar para generar electricidad calentar agua con el sol>aprovec?a los residuos orgánicos en composta el agua de lluvia. :n donde parapoder reali!ar este proceso> se utili!an te-as canaletas simples> Aue despu#s sondirigidas ?acia una ,atería de filtros de agua> arena car,'n activado en serie así remover el material insolu,le a continuaci'n se le da un tratamientosecundario para la pota,ili!aci'n del líAuido.

%ace unos C; a8os se disponía en la Kep@,lica MeEicana de 11>C;; m) de

aguaU?a,itanteUa8o actualmente es de unos *>5;; m)U?a,itanteUa8o. Tam,i#nrecordemos Aue ?ace unos 7C a8os no se imagina,a Aue un litro de aguaem,otellada llegará a costar más Aue un litro de lec?e o un litro de gasolina.

0rolemática del agua,

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:l pro,lema del agua se empe!' a contemplar en el a8o de 159)> cuando la +4esta,leci' la 2omisi'n Mundial so,re el Medio 3m,iente Desarrollo convoc' ala 2onferencia de las aciones 4nidas so,re el Medio 3m,iente el DesarrolloI24M3D> me-or conocida como cum,re para la Tierra.

:l o,-etivo glo,al es poder satisfacer las necesidades de agua pota,le dulce detodos los países para su desarrollo sosteni,le. a comple-a interconeEi'n de lossistemas de agua pota,le dulce> reAuiere Aue los go,iernos ordenen dic?osrecursos> ,asados en la secuencia de las cuencas ?idrográficas ?a de fundarsede acuerdo a las necesidades de la po,laci'n el medio am,iente.

:l suministro de agua pota,le el saneamiento am,iental> son importantes para laprotecci'n del medio am,iente> el me-oramiento de la salud la mitigaci'n de lapo,re!a. 2a,e mencionar Aue el agua pota,le es fundamental para variasactividades tradicionales culturales. 6e ?a estimado Aue el 9; de todas las

enfermedades más de un tercio de los fallecimientos en los países en desarrollo>se de,en al consumo de agua contaminada.

:n la declaraci'n de 4:=3 D:%&> en el a8o de 155;> se proclam' formalmentela necesidad del acceso al agua pota,le en cantidades suficientes elesta,lecimiento de servicios de saneamiento adecuados> so,re una ,asesosteni,le.

:l programa ueva Del?i tiene como o,-etivo> la protecci'n del medio am,iente de la salud> a trav#s de la ordenaci'n integrada de los recursos de agua losdesec?os líAuidos s'lidos. Mediante reformas institucionales Aue promuevan uncriterio integrado> incluidos cam,ios en los procedimientos. por @ltimo> prácticasfinancieras racionales> logradas mediante una me-or administraci'n de los activoseEistentes> una ,uena utili!aci'n de las tecnologías a eEistentes.

:n el 7;;7> se o,serv' Aue aproEimadamente 1>1;; millones de personas notienen acceso a fuentes seguras de agua pota,le. Que aproEimadamente 7>*;;millones carecen de saneamiento adecuado. Aue eEisten unas 7>7;; millones depersonas en países en desarrollo> Aue mueren por enfermedades asociadas por lafalta de agua pota,le> saneamiento e insalu,ridad.

Durante el periodo de 150/B1597> es creado el programa 63%+PB2+P3M3Kpara Oonas Marginadas en lo Aue al agua pota,le se refiere> el cual tiene comoo,-etivo principal proporcionar el servicio a 1C millones de ?a,itantes del mediorural> con una inversi'n de 7;>0;; millones de pesos. 3unAue está instituci'n a

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se encuentra eEtinta> su programa a@n se encuentra vigente es utili!ado para lareali!aci'n de proectos.1)

/istemas de Captación de Agua de -luvia,

)efinición ' clasificación,

6e puede definir a la captaci'n de lluvia como la recolecci'n del escurrimiento delluvia so,re una superficie para prop'sitos de aprovec?amiento. :l concepto ?ace

#nfasis en el almacenamiento del agua de lluvia para su utili!aci'n posterior.2uando se enfoca @nicamente en el agua Aue cae en un sitio puntual> sedenomina microcaptaci'n o captaci'n de microcuencas.

1enta!as ' desventa!as,

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6e tiene un estimado Aue alrededor de 1;; millones de personas en el mundodependen parcial o totalmente de estos sistemasG Aue son más @tiles en !onasrurales donde las casas están aisladas a,astecerlas mediante un sistemaconvencional de agua pota,le resulta mu costoso.

:ntre las venta-as Aue se tienen> está la alta calidad fisicoAuímica del agua delluvia con respecto a otras fuentes superficiales. Tam,i#n el sistema esindependiente por lo tanto eficiente para comunidades dispersas. 6e puedeemplear mano de o,ra Uo materiales locales. o se reAuiere energía significativapara la operaci'n del sistema. :s fácil de construir mantener con respecto asistemas centrali!ados. 3sí como tampoco reAuiere de muc?o para su operaci'n se genera un a?orro de tiempo en la recolecci'n de lluvia en ve! de traerla dele-os.

Pero este sistema tam,i#n cuenta con algunas desventa-as> como lo es el costo

inicial> Aue en caso de correr a cargo del ,eneficiario> puede impedir suimplementaci'n por falta de recursos econ'micos. +tro factor Aue interviene> esAue la cantidad de agua captada depende de la precipitaci'n del lugar> del área decaptaci'n> del espacio de almacenamiento otras condiciones geográficas t#cnicas incontrola,les. por @ltimo> el costo del proceso de tratamiento dependede la calidad del agua colectada el uso Aue se dará a la misma> sustentando por las normas correspondientes.

Componentes ásicos,

:s mu importante identificar los principales componentes de un 6istema de2aptaci'n de 3gua de luvia> su funcionamiento> así como sus criterios de dise8omás so,resalientes> las características de los materiales con Aue se van aconstruir estos sistemas> su operaci'n su mantenimiento> de tal forma Aue see-ecuten los proectos como es de,ido.

0ara ello consideraremos lo siguiente$

ocali!aci'n del sitio para esta,lecer el sistema.

sta es reali!ada> considerando la recopilaci'n de informaci'n general> medio

am,iente> identificaci'n del impacto am,iente a la !ona> así como los programasde mitigaci'n del predio.

Cálculo de la precipitación pluvial neta,

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a eficiencia de la captaci'n de agua de lluvia depende del coeficiente deescurrimientos de los materiales del área de captaci'n> el cual varía de ;.; a ;.5>como se muestra a continuaci'n$

abla 1.- oeicientes de escurrimiento (e) de los dierentes materiales en el $rea de captación.

Fuente" 'anual Sobre Sistemas de aptación del +gua de /luvia para Uso omstico y onsumoumano. olegio de ostgrados de la iudad de 'ico.

Tipo de Captación Ce2u,iertas 6uperficiales2oncreto ;./ – ;.9

Pavimento ;.C – ;./

"eomem,rana de P=2 ;.9C – ;.5;

3!otea 3!ule-os> te-a ;.9 – ;.5

%o-as de metal acanaladas ;.0 – ;.5

+rgánicos I?o-as con ,arro W;.7

2aptaci'n en tierra6uelo con pendientes menores al 1; ;.; – ;.)

6uperficies naturales rocosas ;.7 – ;.C

3 continuaci'n se eEpresa la f'rmula para el cálculo de la precipitaci'n neta$

D'nde$

Pi- X precipitaci'n neta del día Ii> mes I- a8o I> mm.

Pi- X precipitaci'n total del día Ii> mes I- a8o I> mm.

ncaptaci'n X eficiencia de captaci'n del agua de lluvia> ;.0/C.

2uando las precipitaciones medias anuales sean menores de C; mm de ,a-aintensidad ImmU?r> es recomendado no considerarlas> so,re todo si se presentan

Página 2$


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durante las #pocas secas> a Aue la cantidad calidad del agua de lluvia no seráde consideraci'n para su almacenamiento.

Determinaci'n de la demanda de agua.

a demanda o dotaci'n por persona> es la cantidad de agua Aue reAuiere unapersona diariamente para poder cu,rir sus necesidades ,ásicas Ifísicas ,iol'gicas> además se considera el n@mero de ?a,itantes a ,eneficiar. Por lo Auede acuerdo a recomendaciones del manual para estudio proecto de o,ras dea,astecimiento de agua pota,le del programa de 2+P3M3K para !onasmarginadas de 159;> se considera adecuado asignar una dotaci'n de )/ltsU?a,Udía. 3 partir de esta dotaci'n por persona se calcula la cantidad de aguanecesaria por familia en cada uno de los meses.

a eEpresi'n matemática para calcular la demanda de agua es la siguiente$

D'nde$

D - X demanda de agua en el mes -> en m)UmesUvivienda

u X n@mero de ,eneficiarios por vivienda

Dot X dotaci'n> en lU?a,Udía>

d - X n@mero de días del mes ->

1;;; X factor de conversi'n de litros a m).

:ntonces la demanda anual se o,tendrá como sigue$

Lrea de captaci'n.

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6e refiere a la superficie Aue va a servir para poder recolectar el agua de lluvia.Puede ser natural> como roca o artificial. :n este @ltimo caso> las superficiespueden ser de materiales como lo son$ 2emento> lámina metálica> lámina plástica>fi,ra de vidrio o vidrío> te-as de arcilla> madera o plásticas> palma u ?o-as dealguna otra planta.

as superficies mencionadas anteriormente> generalmente son usadas comotec?os> por sus característicasG algunas ofrecen venta-as so,res otras para lacaptaci'n aprovec?amiento de la lluvia.

:l área de captaci'n del agua de lluvia se o,tiene con la ecuaci'n$

D'nde$

3X Lrea de captaci'n en m7.

aX 3nc?o de la casa en m.

,X argo de la casa en m.

:n caso de Aue no se cuente con un área de captaci'n del sistema de agua delluvia> se dise8ará en funci'n de la demanda anual de los ?a,itantes a ,eneficiar de la precipitaci'n pluvial neta anual. se calculará de la siguiente forma$

D'nde$

-X @mero del mes con lluvia> - X 1>(. >17

3ec X es el área de captaci'n para a,astecer la demanda de agua a una familia ocomunidad> en m7.

D anual X demanda de agua anual Aue necesita una po,laci'n.

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X suma de las precipitaciones netas medias mensuales Aue originanescurrimiento> mm.

Dise8o del sistema de conducci'n de agua captada.

:l agua Aue es captada> de,e ser conducida al sistema de almacenamiento> por medio de canaletas de lámina galvani!ada tu,ería de P=2. 2uando la pendientees maor al 1; se trata de laderas colectoras del agua de lluvia> es necesariocontar con un dispositivo ?idráulico o un sedimentador para reducir la velocidaddel agua al mismo tiempo sedimentar los s'lidos en suspensi'n contenidos en elescurrimiento del agua del área de captaci'n.

:l lugar donde será almacenada el agua captada puede ser mu variado de suscaracterísticas depende la calidad Aue mantendrá el líAuido previo a suaprovec?amiento. Puede ir desde !an-as naturales ?asta tanAues especiales> por

lo Aue pueden ser de cemento o ferrocemento> metálicos plásticos.as canaletas son accesorios para colectar conducir los escurrimientos pluvialesa un sistema de almacenamiento> sus dimensiones están en funci'n de laduraci'n de la precipitaci'n Icortas ?omog#neas> tiempo de concentraci'n delagua> la longitud del área de paso de su pendienteG a Aue en un área decaptaci'n el tiempo de concentraci'n es un parámetro fundamental en el estudio?idrol'gico de una cuenca áreas de escurrimiento con pendiente> las cuales sonacompa8adas o descritas por eEpresiones matemáticas.

a secuencia para determinar el caudal máEimo de una tormenta es la siguiente$

1.BTiempo de concentraci'n$

D'nde$

6Xpendiente media

X ongitud del tec?o en m la pendiente se calcula de la siguiente manera$

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D'nde$

?$ diferencia entre cotas> máEima mínima de la tec?um,re

$ es la longitud del tec?o

6$ es la pendiente del tec?o

7.BTiempo ITp en Aue se alcan!a el máEimo escurrimiento en el área de captaci'n$

D'nde$

DX Duraci'n de la precipitaci'n efectiva> ?

2uando no se conoce la duraci'n de la precipitaci'n máEima diaria se utili!a laecuaci'n$

).B Tiempo de concentraci'n del caudal máEimo It,$

6e calcula para drenar todos los escurrimientos superficiales del área de captaci'nimpermea,le> se estima con la siguiente ecuaci'n$

*.B :l gasto máEimo IQp$

:s el gasto esperado con la precipitaci'n neta en el área de escurrimiento seestima con la eEpresi'n$

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D'nde$

PX Precipitaci'n efectiva en mm.

3X Lrea de captaci'n o de la cuenca en Ym7

;.709 X Factor de conversi'n a m) sB1

C.B :stimaci'n del área de la canaleta$

:l flu-o en canaletas de captaci'n conducci'n se comporta como un flu-oespacialmente variado> a Aue el agua se va recolectando a lo largo de lacanaleta> para determinar el área necesaria de conducci'n se utili!a la ecuaci'nde continuidad> en la cual solo se despe-a el área se asumen velocidadespromedio de ;.5 m sB1 en pendientes de 7 a * 1.7 m s B1 en pendientes de * a/.

D'nde$

QpX Flu-o en la canaleta en m) sB1.

=X =elocidad del flu-o en la canaleta en m s B1 Ia velocidad en canaletas conpendiente de * a / es de 1.7 m s B1.

3 X Lrea de la secci'n transversal en m7.

3 continuaci'n se muestran las eEpresiones para determinar las dimensiones dealgunas secciones usadas como canaletas.

abla 2.- +ltura, $rea !idr$ulica, per3metro mo4ado y radio !idr$ulico en secciones para colectar el

agua de lluvia. Fuente" 'anual de +puntes de la &.&. de uber3as y anales. Universidad

5eracru6ana.

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*ormaAlturatirante

%rea2idráulica

0er#metromo!ado

3adio2idráulico

Oservaciones

2ircular ;.CD 1.C0 r 7 ).1*r ;.C;;r D X diámetror Xradio

Kectangular , ,Z7

, X ,ase

X tiranteTriangulo

5;S 7 7.9) X tirante

Trape!oidaltalud /;S

con la?ori!ontal

, X anc?o X tirante

Determinaci'n del volumen de almacenamiento.

:l almacenamiento de agua captada tiene como o,-etivo asegurar ela,astecimiento de la po,laci'n> a sea durante los meses de seAuía los de noseAuía. os materiales de construcci'n de la cisterna son de concreto> ta,iAue orevestimiento con geomem,rana> #sta resulta más econ'mica> impermea,le proporciona agua segura para uso dom#stico consumo ?umano.1*

Para poder dise8ar el volumen de la cisterna es considerada la cantidad de aguaAue se reAuiere durante los meses de seAuía dos meses más para tener unfactor de seguridad. se calcula de la siguiente manera$

D'nde$

X =olumen mínimo de la cisterna en m).

D - X Demanda mensual.

MseAuía X Meses de seAuía.

)ise4o del interceptor de las primeras lluvias,

ste tipo de captaci'n propicia el arrastre de materia indesea,le> para poder o,tener un líAuido con la maor calidad posi,le es preciso evitar Aue las primeras

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ofrecen más cantidad me-or calidad del agua colectada Aue las de madera opalma.

Conducción

:l sistema reAuiere elementos para transportar el agua colectada ?acia el lugar deaprovec?amiento> tratamiento o almacenamiento> para lo cual se usancom@nmente canaletas tu,erías Aue pueden ser de los siguientes materiales$

[ Plásticas$ policloruro de vinilo IP=2> polietileno de alta densidad I%DP: opolipropileno IPPG metálicas$ lámina de acero galvani!ada o !incG materialesnaturales$ madera fi,ras.

Almacenamiento

:l lugar donde se conservará el agua captada puede ser mu variado de sus

características depende la calidad Aue mantendrá el líAuido previo a suaprovec?amiento. Puede ir desde !an-as naturales ?asta tanAues especiales. 3lgunos e-emplos de contenedores superficiales o su,terráneos son$

[ 2emento o ferrocemento$ cisternas> -arras u ollas

[ Metálicos$ ,otes> tinacos o cisternas de lámina de acero

[ Plásticos$ ,otes> tinacos o cisternas de %DP:.

Otros Componentes

6eg@n "ould issen Petersen I1555 Mec?ell et al. I7;1;> respectivamente>algunos componentes complementarios Aue repercuten directamente en la calidaddel agua son los siguientes$

Filtros para ?o-as otros s'lidos de gran tama8o. 6e encargan de retirar elementos de gran tama8o Aue puede arrastrar la lluvia. :n la Figura 7.0 seaprecian dos e-emplos de este tipo de dispositivo.

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Figura 7 Filtro para !o4as por ca3da vertical (a) y centriugado (b) (#ould y *issen-etersen, 1888).

&nterceptores o separadores de primera lluvia. 6u o,-etivo es apartar la primeraagua Aue escurre arrastra una maor concentraci'n de contaminantes de laatm'sfera partículas de la superficie de captaci'n. %a separadores de lluvia

manuales automáticos. :n la Figura 7.9 se o,servan dos e-emplos dedispositivos del segundo tipo.

6edimentadores> desarenadores clarificadores. 6u o,-etivo es retirar s'lidos Auepueden sedimentar antes del almacenamiento. :ste tratamiento auda a ?acer más eficiente el filtrado reducir el mantenimiento general de los tratamientosposteriores. a Figura 7.5 muestra un e-emplo de desarenador colocado antes delingreso a la cisterna.

Filtros. 3udan a retener s'lidos suspendidos otros Aue no fueron retenidos en

las etapas anteriores. Tam,i#n pueden reducir la contaminaci'n micro,iol'gica.Por e-emplo> eEisten filtros rápidos> lentos> por gravedad por presi'n. :n la Ta,la) se presenta una modificaci'n a la clasificaci'n de filtros de P\rsc?el I150/

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abla % lasiicación de iltros.

Por velocidad de filtrado 6eg@n el medio filtrante 6eg@n el flu-o 6eg@n la carga

Kápidos 3renas$ cuar!o> sílice> !eolita> antracita> etc. 3scendente "ravedad

I7*;B)/; m)Um7Udía

"ravas$ cuar!o> te!ontle> etc. Descendente Presi'n

entos

I;.1B7.C m)Um7Udía "ravillas$ cuar!o> te!ontle> car,'n activado> etc. Flu-o miEto

Figura 9. Separadores de primera lluvia autom$ticos (#ould y *issen-etersen, 1888).

Figura :. esarenador para agua de lluvia (#ould y *issen-etersen, 1888).

• Dispositivos para desinfecci'n. 3udan a eliminar microorganismos

pota,ili!an el agua colectada. 3lgunos e-emplos son$ cloradores> lámparasde lu! ultravioleta dosificadores de plata coloidal.

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• Dispositivos de automati!aci'n. 6e trata de eAuipo Aue auda a

complementar el sistema en la parte operativa. 6e incluen la ,om,a oeAuipo para trasladar el líAuido por presi'n> el controlador los sensores denivel Aue automati!an esta la,or> sensores de temperatura> p%> etc.

:n este capítulo se ?an esta,lecido antecedentes generales de la captaci'n aprovec?amiento de lluvia Aue la resumen como una t#cnica natural> milenaria>sencilla> productiva> sustenta,le> entre otras venta-as. 2on esta informaci'n te'ricase procede a estudiar el sitio de estudio para la propuesta de dise8o del sistema.

Figura ;.- &s


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"eneralmente está conformado por un estanAue de mampostería> Aue contieneuna capa de arena de ;.); a ;.5; cm. :l funcionamiento del sistema consiste enconducir el agua escurrida por la tu,ería de entrada> para despu#s filtrarse atrav#s del material filtrante I3rena> conducirse ?asta el sistema de drena-e> el cualestá conformado por tu,os de P=2 perforados de C; mm I7” de diámetro> los

cuales> a su ve! conducen el agua filtrada a una tu,ería de salida. :l tra,a-o defiltrado se reali!ará siempre tomando en cuenta Aue la válvula de la tu,ería deagua de lavado permanecerá cerrada.

a rapide! con Aue se infiltra el agua ocasiona su pronta o,strucci'n. o Aueconlleva a Aue se tenga Aue lavar más a menudo el material filtrante Idos vecespor mes> operaci'n Aue se reali!a retirando una capa de 1; de cm de lasuperficie.

:ste proceso es llevado aca,o con la válvula de la tu,ería de filtrado

completamente cerrada.1C

Figura ;.- &s


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/istema de Agua 0otale por Medio de Captación de Agua de -luvia

:l periodo de dise8o> es el tiempo en el cual se considera Aue el sistema funcionaen forma eficiente cumpliendo los parámetros> respecto a los cuales se ?adise8ado determinado sistema. Por lo Aue el periodo de dise8o puede definirse

como el tiempo en el cual el sistema será 1;; eficiente. 3l momento Aue estáo,ra llegue o re,ase el periodo de dise8o> #sta empe!ará a disminuir su eficacia>pero eso no significa Aue de-ará de funcionar> pero a no tendrá el mismorendimiento con el cual fue dise8ado.

a determinaci'n de este parámetro es mu importante en la ela,oraci'n de unproecto de infraestructura> a Aue al aumentar el periodo de dise8o es reAueridoo,ras con una maor capacidad por consiguiente más costosas. :n casocontrario> están las o,ras de periodos cortos> donde su dimensionamiento serámenor> más ,arato> pero tam,i#n lo Aue ocurra será Aue su saturaci'n llegue más

rápido> se reAuerirán nuevas o,ras.

4n periodo de dise8o está vinculado con los aspectos econ'micos> los cualesestán en funci'n del costo del dinero. al referirse a la vida @til> es el tiempo Auese espera Aue la o,ra sirva a los prop'sitos de dise8o> sin generar gastos deoperaci'n mantenimiento elevados> en otras pala,ras Aue ?agan antiecon'micosu uso o reAuiera ser eliminada por insuficiente.

:ste periodo se determina con ,ase en la duraci'n misma de los materiales de losAue componen la infraestructura> por lo Aue se espera Aue este lapso sea maor Aue el periodo de dise8o. +tro factor Aue determina la vida @til de las o,ras deagua pota,le alcantarillado es la calidad del agua a mane-ar el mantenimientoAue se le d# al sistema a lo largo de su operaci'n.

a 2omisi'n acional del 3gua> como organismo regente en el país en cuesti'nde materia ?ídrica> ?a pu,licado el Manual de 3gua Pota,le> 3lcantarillado 6aneamiento IM3P36 en el Aue se eEponen criterios de dise8o a los Aue sepueden apegar los proectistas.

:n este manual pu,licado en el 7;;0> se ?ace una recomendaci'n de Aue elperiodo de dise8o sea de C a 7; a8os> con la eEcepci'n de aAuellas o,ras en Aue

no se pueda conce,ir proectos modulares. 3 continuaci'n es presentada unata,la donde se muestran las recomendaciones para el periodo de dise8o.

abla =.- >ecomendaciones para el periodo de dise?o. Fuente" 'anual de +gua otable y

+lcantarillado de la omisión *acional del +gua, edición 200:.

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Elemento 0eriodo de dise4o 6a4os7

Fuente$

Po!o De C ?asta C;

:m,alse IPresaínea de conducci'n De C a 7;

Planta pota,ili!adora De C a 1;

:staci'n de ,om,eo De C a 1;

TanAue De C a 1;

Distri,uci'n primaria De C a 7;

Distri,uci'n secundaria a saturaci'n

Ked de atar-eas a saturaci'n

2olector emisor De C a 7;

Planta de tratamiento De C a 1;

De acuerdo a las recomendaciones de la ta,la anterior> considerando Aue=eracru! es una !ona ur,ana> se definirá un periodo de dise8o de C a8os. 1/

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Antecedentes del /itio de Estudio

3 continuaci'n se descri,en las características del sitio de estudio> principalmentegeográficas antecedentes relevantes para el desarrollo del tra,a-o.

=eracru! es un municipio la ciudad más grande e importante del estadode =eracru! de &gnacio de la lave> así como la ciudad central Aue da nom,re alárea ur,ana denominada como Oona Metropolitana de =eracru!.

Tiene el puerto marítimo comercial más importante de M#Eico. 2on una po,laci'nde CC7>1C/ ?a,itantes para7;1;.

:stá u,icada a 5; m de distancia de la capital del estado Halapa a *;; m dedistancia de la 2iudad de M#Eico. 2olinda al norte con el municipio de a

3ntigua el "olfo de M#EicoG al sur con los municipios de Medellín contando con,uenas plaas e islas como la de 6acrificios =erde. 3simismo en el interior de laciudad se encuentran numerosas lagunas como la de agartos> a &lusi'n>Mali,rán> Keal> os agos> :l =ergel> etc.10

:l agua es el líAuido vital por naturale!a> ?a sido un recurso determinante para laevoluci'n tanto de especies vegetales como animales> el ?om,re en su transici'nde n'mada a sedentario ?a procurado siempre esta,lecerse en las inmediacionesde los ríos> manantiales> lagos otras fuentes de a,astecimiento> así> a lo largo desu ?istoria ?a tenido Aue afrontar el pro,lema del a,asto del agua> pues resultaimperante la presencia de #ste líAuido para el desarrollo de sus actividadescotidianas.

De igual forma> está resulta peligrosa en eEceso> tal es el caso de las grandesinundaciones catástrofes relacionadas con los fen'menos ?idrometeorol'gicos>

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desde las grandes seAuías e incendios forestales ?asta las devastadorasinundaciones grandes ?uracanes. %emos considerado al agua como un recursoinagota,le por su fácil o,tenci'n en los ríos> lagos manantiales> pero con elavance de la civili!aci'n a no ?a sido necesario Aue el ?om,re se esta,lecieracerca de estos sitios> pues implement' t#cnicas para eEcavar po!os ?asta

encontrar el agua del su,suelo para a,astecerse.

3 pesar de Aue los sistemas de captaci'n del agua de lluvia son una importantefuente de a,astecimiento> no ?an sido adoptados por todas las civili!aciones> citoM#Eico el :stado de =eracru! en donde a esos sistemas se les ?a dado mupoco uso. :s importante fortalecer el aprovec?amiento asom,roso Aue generapara cu,rir nuestras necesidades cotidianas además del volumen de agua Auede-amos de adAuirir o demandar del sistema de la 2omisi'n Municipal 3guaPota,le del Aue se trate> además del recurso econ'mico Aue podemos a?orrar elgran ,eneficio am,iental Aue conlleva.

:n resumen> un sistema de captaci'n de agua pluvial es un m#todo ancestral Auese ?a aplicado en diferentes #pocas culturas alrededor del mundo> se ?aconvertido tam,i#n en una manera fácil segura de o,tener agua limpia paraconsumo ?umano> agrícola o animal> en estados como el nuestro> con unaprecipitaci'n media alta a nivel nacional> se vuelve altamente renta,le.

De manera general se trata de captar> interceptar o colectar el agua provenientede la lluvia en un tanAue o dep'sito para su posterior aprovec?amiento o uso ensustituci'n del agua pota,le de la red municipal> para su 'ptimo aprovec?amiento

se de,e filtrar el agua por medio de cualAuier mineral como arena> grava> car,'nactivado> !eolitas o arenas sílicas una ve! filtrado se de,e aplicar undesinfectante siendo el más adecuado por su ,a-o costo fácil mane-o el?ipoclorito de sodio o me-or conocido como cloro.

Por citar un e-emplo> la ciudad de Halapa> =eracru! tiene una precipitaci'n pluvialmedia anual de 1C;; milímetros> es decir> 1C;; litros de agua por metro cuadradode superficie> lo Aue nos permite captar en una a!otea de 1;;m7 el eAuivalente a1C;>;;; litros de agua por a8o> casi la mitad del total del agua Aue gasta unafamilia meEicana promedio compuesta por cinco personas.

os sistemas de captaci'n de agua de lluvia representan una opci'n tecnol'gicasencilla> econ'mica ecol'gica para a,astecer la gran demanda del consumo?umano para uso dom#stico> industrial agrícola> sin duda su implementaci'n

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1&. W()(PE*(A - 2012



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puede resolver en gran parte los pro,lemas de desa,asto Aue sufrimosactualmente.

2uando proponemos el sistema de captaci'n de agua pluvial ?a,lamos delaprovec?amiento eEtraordinario Aue esto genera de nuestros recursos naturales

de las ecotecnologías a disposici'n de todos los ?a,itantes de esta gran ciudad.19

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1+. A"eBandr de "a @adrid Tr8e>a Re!i9a a"!e5 e" Ag8a.



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Conclusiones

2on el paso del tiempo las po,laciones ?an crecido de manera desor,itantes> por lo Aue los recursos naturales como lo es el agua ?an empe!ado a escasear> conello el ?om,re ?a tenido Aue recurrir a otras fuentes para cu,rir sus necesidades

,ásicas.

:l sistema de a,astecimiento por medio de la captaci'n de agua de lluvia> resultaser uno de los medios actuales más convenientes para audar a com,atir elpro,lema de escases de agua> tam,i#n resulta ser un sistema más econ'mico Auelos convencionales aparte menos da8ino al planeta.

Por lo Aue se puede concluir> Aue un sistema a ,ase de captaci'n de agua delluvia> puede llegar a revolucionar cam,iar la forma en Aue se distri,ue el aguaactualmente> siempre cuando se le d# el mantenimiento correcto a este para Auefuncione de acuerdo a como fue dise8ado no s'lo al sistema> tam,i#n el aguade,e ser tratada de la forma más conveniente así no intervenir con la salud delos ?a,itantes.

6e recomienda Aue en caso de ausencia del ?ipoclorito de calcio Iampliamenteutili!ado en tratamiento de aguas por su alta eficaciacontra ,acterias> algas> mo?o> ?ongos microorganismos peligrosos para la salud?umana> dado su elevado poder de antisepsia> los usuarios del sistema recurrana la previa e,ullici'n del agua antes de ser consumida.

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5iliograf#a

2+3"43 7;1;.

iipedia 7;17.

+4 – 7;1; – &Y&P:D&3.

&:"& – 7;17 B &Y&P:D&3

7;;/> Proecto “3gua =ida”.

"arrido> 7;;5> Proecto Aue da seguimiento a localidades como Jumiltepec =illaicolás Oapata.

6im'n> 7;;5> Proecto &nnovador dentro del ParAue :col'gico de oreto Pe8aPo,re.

F3+> 7;;;. IFood and 3griculture +rgani!ation of t?e 4nited ations

%e,ert del =alle Florencia 1557 B página ))

:li!a,et? 'pe!> K:D 4niendo Manos por la =ida> 7;;9> páginas / 9.

3le-andro de la Madrid True,a> Kevista 6alvemos el 3gua.

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